帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

..1設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置帶式輸送機(jī)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如下主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明：輸送帶拉力F=1900N輸送帶速度v=1.25m/s滾筒直徑D=190mm工作條件：輸送機(jī)連續(xù)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化不大，空載啟動(dòng)，每天兩班制工作，使用年限10年。輸送帶速度允許誤差5%，滾筒效率為0.97。目前發(fā)展?fàn)顩r20世紀(jì)70－80年代至現(xiàn)在，世界上減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展，且與新技術(shù)革命的發(fā)展緊密結(jié)合。通用減速器的發(fā)展趨勢(shì)如下：

①高水平、高性能。圓柱齒輪普遍采用滲碳淬火、磨齒，承載能力提高4倍以上，體積小、重量輕、噪聲低、效率高、可靠性高。

②積木式組合設(shè)計(jì)。基本參數(shù)采用優(yōu)先數(shù)，尺寸規(guī)格整齊，零件通用性和互換性強(qiáng)，系列容易擴(kuò)充和花樣翻新，利于組織批量生產(chǎn)和降低成本。

③型式多樣化，變型設(shè)計(jì)多。擺脫了傳統(tǒng)的單一的底座安裝方式，增添了空心軸懸掛式、浮動(dòng)支承底座、電動(dòng)機(jī)與減速器一體式聯(lián)接，多方位安裝面等不同型式，擴(kuò)大使用范圍。電動(dòng)機(jī)的選擇工作機(jī)最大使用功率（kW）=式中F=1900N、v=1.25m/s、=0.97，得===(kW)由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)的總效率查表，選取各部分的效率閉式圓柱齒輪傳動(dòng)的效率V帶傳動(dòng)的效率一對(duì)滾動(dòng)軸承的效率彈性聯(lián)軸器的效率傳動(dòng)滾筒的效率故=所需電動(dòng)機(jī)的功率選擇電動(dòng)機(jī)額定功率因帶式輸送機(jī)載荷變化不大、室溫工作，電動(dòng)機(jī)的額定功率只需略大于即可，查表，取選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速滾筒軸的工作轉(zhuǎn)速為查表，各類(lèi)傳動(dòng)的傳動(dòng)比為V帶的傳動(dòng)比單級(jí)斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)比總傳動(dòng)比的推薦范圍為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍可選選擇電動(dòng)機(jī)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的工作條件和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍以及所需電動(dòng)機(jī)的功率，查表選用三相異步電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為Y132S-6，同步轉(zhuǎn)速1000r/min,6極。主要性能數(shù)據(jù)如下表：電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（kW）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y132S-639602.02.2Y132S—6型電動(dòng)機(jī)外形尺寸和安裝尺寸：電動(dòng)機(jī)型號(hào)中心高H（mm）外形尺寸L（）HD（mm）安裝尺寸AB（mm）軸伸尺寸DE（mm）鍵槽尺寸F（mm）Y132S-6132475345315216140388010計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及分配傳動(dòng)比傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比其中為電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速960r/min,滾筒轉(zhuǎn)速125.6r/min,得分配傳動(dòng)系統(tǒng)的各級(jí)傳動(dòng)比該傳動(dòng)系統(tǒng)由一級(jí)帶傳動(dòng)和一級(jí)齒輪傳動(dòng)組成，為使V帶傳動(dòng)的輪廓尺寸不值過(guò)大，分配傳動(dòng)比是應(yīng)保證，故取計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩Ⅰ軸Ⅱ軸計(jì)算各軸功率Ⅰ軸Ⅱ軸滾筒軸計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸Ⅰ軸Ⅱ軸工作機(jī)主軸將以上計(jì)算參數(shù)整理成表如下，以備傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)時(shí)查用。軸號(hào)功率P（kW）轉(zhuǎn)矩T（N·m）轉(zhuǎn)速n（r/min）傳動(dòng)比效率電動(dòng)機(jī)軸（0軸）329.89602.30.96Ⅰ軸2.8865.89417.43.310.96Ⅱ軸2.74208.17125.710.98滾筒軸2.66202.25190傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算普通V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)選擇普通V帶型號(hào)V帶的計(jì)算功率為其中為傳動(dòng)的額定功率（kW），查表得工作情況系數(shù)，得根據(jù)，同步轉(zhuǎn)速為，查表確定選用B型V帶，小帶輪基準(zhǔn)直徑，小帶輪轉(zhuǎn)速，單根普通V帶基本額定功率。求大小輪基準(zhǔn)直徑、由上可知小輪直徑則大輪直徑查表取驗(yàn)算帶速帶速在范圍內(nèi)，合適。求中心距、帶長(zhǎng)和包角初步確定中心距，即取，符合V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度查表計(jì)算實(shí)際中心距中心距變動(dòng)范圍為驗(yàn)算小帶輪包角合適。求V帶根數(shù)z根據(jù)公式得查表得傳動(dòng)比由查表得取2根。求作用在帶輪軸上的壓力查表得得單根V帶的初拉力作用在軸上的壓力閉式斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算選擇齒輪材料和熱處理方法，確定許用應(yīng)力當(dāng)大小齒輪都是軟齒面時(shí)，考慮到小齒輪齒根較薄，彎曲強(qiáng)度較低，且受載次數(shù)較多，故在選擇材料和熱處理時(shí)，一般使小齒輪齒面硬度比大齒輪高2050HBS。所以，小齒輪選用40MnB，調(diào)質(zhì)處理，硬度為210HBS，查表得接觸疲勞強(qiáng)度彎曲疲勞強(qiáng)度取最小安全系數(shù)，大齒輪選用45鋼，正火處理，硬度為163HBS，查表得接觸疲勞強(qiáng)度彎曲疲勞強(qiáng)度按齒輪面接觸強(qiáng)度計(jì)算中心距其中小齒輪轉(zhuǎn)矩=65.89N=65890N;取載荷系數(shù)K=1.3;取齒寬系數(shù)=0.4；求得a取中心距為a=130mm確定主要參數(shù)和計(jì)算主要尺寸按經(jīng)驗(yàn)公式選取齒輪模數(shù)=（0.007～0.02）150=1.05～3mm取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)=2mm確定齒數(shù)一般取初設(shè)，則==34.19取取=1124.2.3.3精確計(jì)算螺旋角cos===0.9734.2.3.4計(jì)算分度圓直徑4.2.3.5齒寬取+（5～10）=65～70mm取4.2.4驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度由下式計(jì)算查得帶入上式得兩齒輪彎曲強(qiáng)度合格齒輪的圓周速度:對(duì)照“齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)的選擇與應(yīng)用表”，可知選用8級(jí)精度是合宜的。計(jì)算其他主要幾何尺寸齒頂圓直徑:齒根圓直徑:中心距:軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1軸的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖如下其中高速軸為齒輪軸，軸伸處連接V帶輪，有一個(gè)鍵槽；低速軸連接齒輪和滾筒，有兩個(gè)鍵槽。5.2減速器高速軸的設(shè)計(jì)5.2.1選擇軸的材料選用45鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度為197286HBS，抗拉強(qiáng)度5.2.2按轉(zhuǎn)矩初步估算軸伸直徑取C=112低速軸上與帶輪相連有一個(gè)鍵槽，故將軸徑增大5%5.2.3選擇聯(lián)軸器，設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)，初選滾動(dòng)軸承5.2.3.1確定軸的各段直徑因?yàn)?，所以取每段軸段直徑依次可以增大的范圍在（2～8）mm取取選用30207型號(hào)圓錐滾子軸承查表可得取同一軸上的軸承選用同一型號(hào)，以便軸承孔鏜制和減小軸承類(lèi)型5.2.3.2確定軸各段長(zhǎng)度取=80mm軸承端蓋采用凸緣式軸承端蓋，取，其中為螺釘直徑，軸承外徑D=72mm，取式中為箱體壁原，取=8mm查表,,軸承采用脂潤(rùn)滑，取因?yàn)?取所以式中為大齒輪端面至箱體內(nèi)壁距離，應(yīng)考慮兩個(gè)齒輪的寬度差，假設(shè)兩個(gè)齒輪的寬度差為10mm，取小齒輪至箱體內(nèi)壁的距離為10mm，則式中B為齒輪寬度，取，取5.2.4高速軸上齒輪的作用力圓周力徑向力軸向力5.2.5軸上的作用力帶輪對(duì)軸作用力垂直面支反力C點(diǎn)垂直面內(nèi)的彎矩作水平面內(nèi)彎矩圖，如圖所示水平面內(nèi)支反力C點(diǎn)和B點(diǎn)水平面內(nèi)彎矩合成彎矩作合成彎矩圖，如圖所示作轉(zhuǎn)矩圖，如圖所示取作當(dāng)量彎矩圖，如圖所示5.2.6校核軸的強(qiáng)度由當(dāng)量彎矩圖可以看出，B點(diǎn)的當(dāng)量彎矩最大，但該處的直徑卻較小，故應(yīng)驗(yàn)算B點(diǎn)強(qiáng)度45鋼調(diào)質(zhì)B點(diǎn)直徑為35，強(qiáng)度合格驗(yàn)算最小直徑E點(diǎn)強(qiáng)度考慮到鍵槽影響，軸徑加大5%20.25(1+0.05)=21.26mm實(shí)際為23，大于,E點(diǎn)強(qiáng)度合格5.3減速器低速軸的設(shè)計(jì)5.3.1選擇軸的材料選用45鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度為197286HBS，抗拉強(qiáng)度5.3.2按轉(zhuǎn)矩初步估算軸伸直徑取C=112低速軸上與帶輪相連有一個(gè)鍵槽，故將軸徑增大10%5.35.3.3因?yàn)?，所以取每段軸段直徑依次可以增大的范圍在（2～8）mm取取選用30209型號(hào)圓錐滾子軸承查表可得取同一軸上的軸承選用同一型號(hào)，以便軸承孔鏜制和減小軸承類(lèi)型5.3.3選用YL9型凸緣聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器長(zhǎng)l=84mm的長(zhǎng)度應(yīng)比l略短一些，取=82mm軸承端蓋采用凸緣式軸承端蓋，取，其中為螺釘直徑，軸承外徑D=85mm，取式中為箱體壁原，取=8mm查表,,軸承采用脂潤(rùn)滑，取因?yàn)?取所以式中為大齒輪端面至箱體內(nèi)壁距離，應(yīng)考慮兩個(gè)齒輪的寬度差，假設(shè)兩個(gè)齒輪的寬度差為10mm，取小齒輪至箱體內(nèi)壁的距離為10mm，則式中B為齒輪寬度，取，取5.3.4低速軸上齒輪的作用力圓周力徑向力軸向力5.3.5軸上的作用力滾筒對(duì)軸的力垂直面支反力C點(diǎn)垂直面內(nèi)的彎矩作垂直面內(nèi)彎矩圖，如圖所示水平面內(nèi)支反力C點(diǎn)和B點(diǎn)水平面內(nèi)彎矩作水平面內(nèi)彎矩圖，如圖所示合成彎矩作合成彎矩圖，如圖所示作轉(zhuǎn)矩圖，如圖所示取5.3.6校核軸的強(qiáng)度驗(yàn)算B點(diǎn)強(qiáng)度45鋼調(diào)質(zhì)B點(diǎn)直徑為45，強(qiáng)度合格驗(yàn)算最小直徑E點(diǎn)強(qiáng)度考慮到鍵槽影響，軸徑加大10%29.32(1+0.1)=32.25mm實(shí)際為35mm，大于,E點(diǎn)強(qiáng)度合格。6圓錐滾子軸承的選擇和壽命設(shè)計(jì)計(jì)算6.1選擇軸承類(lèi)型及型號(hào)6.1.1減速器高速軸軸承初選軸承型號(hào)為30207查表得軸承主要參數(shù)：d=35mm外徑D=72mmT=18.25mm寬度B=17mmC=15mm基本額定動(dòng)載荷Cr=51.5kN基本額定靜載荷Cor=37.2kN臨界系數(shù)e=0.37Y=1.6Yo=0.96.1.2減速器低速軸軸承低速軸（軸）軸承初選軸承型號(hào)30209查表得軸承主要參數(shù)：d=45mm外徑D=85mmT=20.75mm寬度B=19mmC=16mm基本額定動(dòng)載荷Cr=64.2kn基本額定靜載荷Cor=47.8kn臨界系數(shù)e=0.4Y=1.5Yo=0.86.2高速軸軸承的軸承受力及壽命校核6.2.1高速軸軸承受力假設(shè)時(shí)，x=0.4y=1.6徑向力外載荷軸向力因且A端固定所以6.2.2計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷軸承A則x=0.4y=1.6軸承B則x=1y=06.2.3計(jì)算軸承壽命因?yàn)椋蕬?yīng)以軸承A的徑向當(dāng)量動(dòng)載荷為計(jì)算依據(jù)，查表軸承壽命校核合格6.3低速軸軸承的軸承受力及壽命校核6.3.1低速軸軸承受力假設(shè)時(shí)，x=0.4y=1.6徑向力外載荷軸向力因且A端固定所以6.3.2計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷軸承A則x=0.4y=1.6軸承B則x=1y=06.3.3計(jì)算軸承壽命因?yàn)楣蕬?yīng)以軸承A的徑向當(dāng)量動(dòng)載荷為計(jì)算依據(jù)，查表軸承壽命校核合格7鍵連接的選擇和驗(yàn)算7.1減速器高速軸的鍵連接減速器高速軸只有軸伸處一個(gè)鍵，軸伸長(zhǎng)度為80mm查表鍵長(zhǎng)L=70mm軸徑d=23mm選擇圓頭（A型）普通平鍵連接公稱(chēng)尺寸鍵的材料選用45鋼，查表得許用擠壓應(yīng)力其中d=23h=27l=L-b=70-8=62mm，則鍵的強(qiáng)度校核合格7.2減速器低速軸的鍵連接低速軸上有軸伸處和齒輪處兩個(gè)鍵因承受轉(zhuǎn)矩相同，只校核直徑和長(zhǎng)度尺寸大小的軸伸處的鍵軸伸長(zhǎng)度為80mm查表鍵長(zhǎng)L=70mm軸徑d=35mm采用圓頭（A型）普通平鍵連接公稱(chēng)尺寸鍵的材料選用45鋼，查表得許用擠壓應(yīng)力其中d=35h=8l=L-b=70-10=60mm，則鍵的強(qiáng)度校核合格8聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器用在減速器輸出軸與工作機(jī)主軸的鏈接上，所鏈接軸的轉(zhuǎn)速低，傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，在保證兩軸安裝精度前提下選用剛性聯(lián)軸器，采用凸緣聯(lián)軸器聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為使徑伸直徑35mm查表，應(yīng)選用型號(hào)YL9的凸緣聯(lián)軸器（鋼制）聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩，許用轉(zhuǎn)速軸孔直徑38～45mm，主動(dòng)端采用Y型軸孔長(zhǎng)度L=82mm，從動(dòng)端采